KR20100062010A - Light emitting diode package - Google Patents

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KR20100062010A KR1020080120406A KR20080120406A KR20100062010A KR 20100062010 A KR20100062010 A KR 20100062010A KR 1020080120406 A KR1020080120406 A KR 1020080120406A KR 20080120406 A KR20080120406 A KR 20080120406A KR 20100062010 A KR20100062010 A KR 20100062010A
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김나리
윤상복
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삼성엘이디 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A light emitting diode package is provided to maximize the amount of light generated from an LED(Light Emitting Diode) chip and emitted to the outside of the package by forming an inner wall of a cavity included on the package mold as a curved surface. CONSTITUTION: A pair of lead frames(110) is formed. A package mold(120) comprises a cavity(125), the inner wall of which is formed as a curved surface. An LED chip(130) is mounted on the lead frame of the package mold inside. A molding material(160) is filled in the cavity of the package mold. The molding material protects the LED chip. A bonding wire electrically interlinks the LED chip and the lead frame.

Description

발광 다이오드 패키지{Light emitting diode package}Light emitting diode package

본 발명은 발광 다이오드 패키지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 패키지몰드에 구비된 캐비티(cavity)의 내측벽이 곡면으로 형성된 발광 다이오드 패키지에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting diode package, and more particularly, to a light emitting diode package in which an inner wall of a cavity provided in the package mold is curved.

발광 다이오드(Light Emitting Diode, 이하, LED라 한다)는 GaAs, AlGaAs, GaN, InGaInP 등의 화합물 반도체(compound semiconductor) 재료의 변경을 통해 발광원을 구성함으로서, 다양한 색의 빛을 구현할 수 있는 반도체 소자를 말한다.Light Emitting Diodes (hereinafter, referred to as LEDs) are semiconductor devices capable of realizing various colors of light by forming light emitting sources by changing compound semiconductor materials such as GaAs, AlGaAs, GaN, and InGaInP. Say.

일반적으로, LED의 특성을 결정하는 기준으로는 색(color) 및 휘도, 휘도 세기의 범위 등이 있다. 이러한 LED의 특성은 1차적으로 LED에 사용되고 있는 화합물 반도체 재료에 의해 결정되지만, 2차원적인 요소로 LED 칩을 실장하기 위한 패키지의 구조에 의해서도 큰 영향을 받는다.In general, the criteria for determining the characteristics of LEDs include a range of colors, luminance, luminance intensity, and the like. The characteristics of these LEDs are primarily determined by the compound semiconductor materials used in the LEDs, but are also greatly influenced by the structure of the package for mounting the LED chip as a two-dimensional element.

이에 따라, 최근 고휘도와 사용자 요구에 따른 휘도 각 분포를 얻기 위해서는 재료개발 등에 의한 1차적인 요소만으로 한계가 있어 패키지 구조 등에 많은 관 심을 갖게 되었다. 특히, LED 패키지 구조에 의한 2차원적인 요인은 휘도와 휘도 각 분포에 큰 영향을 미친다.As a result, in order to obtain high luminance and luminance angle distribution according to user's demand, there is a limit to only the primary factor due to material development and the like, and thus, there is a lot of interest in package structure. In particular, the two-dimensional factors due to the LED package structure have a great influence on the luminance and the distribution of the luminance angle.

종래기술에 따른 LED 패키지는, 단일 캐비티(cavity)가 형성된 패키지몰드 내의 리드프레임 상에 LED 칩을 실장하고, 와이어 본딩한 후 상기 캐비티에 투광성 수지를 도포하여 제작한다. 여기서, 상기 캐비티의 내측벽은 직선 경사면으로 형성되는 것이 일반적이다.The LED package according to the related art is manufactured by mounting an LED chip on a lead frame in a package mold in which a single cavity is formed, wire bonding, and then applying a translucent resin to the cavity. Here, the inner wall of the cavity is generally formed of a straight inclined surface.

그러나, 이러한 종래기술에 따른 LED 패키지에 있어서는, 상기 LED 칩에서 발생되는 빛이 상기 캐비티의 내측벽에 반사 또는 흡수되어 패키지 외부로 방출되지 못하고 손실되어 광출력이 저하되는 문제점이 있었다.However, in the LED package according to the prior art, the light generated from the LED chip is reflected or absorbed by the inner wall of the cavity is not emitted to the outside of the package, there is a problem that the light output is reduced.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은, 패키지몰드에 구비된 캐비티의 내측벽을 곡면으로 형성함으로써, LED 칩에서 발생되어 패키지 외부로 방출되는 빛의 양을 극대화시켜 발광 다이오드 패키지의 광출력을 향상시킬 수 있는 발광 다이오드 패키지를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to form an inner wall of the cavity provided in the package mold into a curved surface, thereby maximizing the amount of light generated from the LED chip and emitted outside the package. By providing a light emitting diode package that can improve the light output of the light emitting diode package.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 의한 발광 다이오드 패키지는, 한 쌍의 리드프레임; 상기 리드프레임의 일측을 수용하고, 내측벽이 곡면으로 형성된 캐비티를 구비하는 패키지몰드; 상기 패키지몰드 내부의 상기 리드프레임 상에 실장된 LED 칩; 및 상기 패키지몰드의 상기 캐비티에 충진되어 상기 LED 칩을 보호하는 몰딩재;를 포함할 수 있다.LED package according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, a pair of lead frame; A package mold accommodating one side of the lead frame and having a cavity having an inner wall formed in a curved surface; An LED chip mounted on the lead frame in the package mold; And a molding material filled in the cavity of the package mold to protect the LED chip.

여기서, 상기 캐비티 내측벽의 곡면은, 하부로 갈수록 곡률이 작아질 수 있다.Here, the curvature of the inner wall of the cavity, the lower the curvature may be.

그리고, 상기 내측벽이 곡면으로 형성된 캐비티는, 상기 패키지몰드의 사출성형에 의해 구비될 수 있다.The cavity in which the inner wall is curved may be provided by injection molding of the package mold.

또한, 상기 몰딩재는, 투광성 수지 또는 형광체가 섞인 투광성 수지로 이루어질 수 있다.In addition, the molding material may be made of a translucent resin mixed with a translucent resin or a phosphor.

또한, 상기 LED 칩과 상기 리드프레임을 전기적으로 연결시키는 본딩 와이 어;를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a bonding wire for electrically connecting the LED chip and the lead frame.

또한, 상기 한 쌍의 리드프레임 중에서, 상기 LED 칩이 실장되지 않은 리드프레임 상에 실장된 제너 다이오드;를 더 포함할 수 있다.The zener diode may be further mounted on the lead frame in which the LED chip is not mounted.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지에 의하면, 패키지몰드에 구비된 캐비티의 내측벽이 곡면을 갖도록 형성함으로써, LED 칩에서 발생된 빛이 상기 곡면으로 형성된 캐비티의 내측벽에서 반사하여 패키지 외부로 방출되는 양을 극대화시킬 수 있다.As described above, according to the LED package according to the present invention, the inner wall of the cavity provided in the package mold is formed to have a curved surface, so that the light generated from the LED chip is reflected from the inner wall of the cavity formed into the curved surface. The amount emitted out of the package can be maximized.

따라서, 본 발명은 발광 다이오드 패키지의 광출력을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.Therefore, the present invention can obtain the effect of improving the light output of the LED package.

본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지의 상기 목적에 대한 기술적 구성을 비롯한 작용효과에 관한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.Matters relating to the operational effects including the technical configuration for the above object of the LED package according to the present invention will be clearly understood by the following detailed description with reference to the drawings showing preferred embodiments of the present invention.

도 1을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지에 대하여 상세히 설명한다.A light emitting diode package according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지의 구조를 나타낸 단 면도이다.Figure 1 is a stage showing the structure of a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지(100)는, 한 쌍의 리드프레임(110)과, 상기 리드프레임(110)의 일측을 수용하면서 몰딩재를 도포하기 위한 캐비티(125)가 구비된 패키지몰드(120)와, 상기 패키지몰드(120) 내부의 상기 리드프레임(110) 상에 실장된 LED 칩(130) 및 상기 패키지몰드(120)의 내부, 즉 상기 캐비티(125)에 충진되어 상기 LED 칩(130)을 보호하는 몰딩재(160)를 포함한다.As shown in FIG. 1, a light emitting diode package 100 according to an embodiment of the present invention includes a pair of lead frames 110 and one side of the lead frame 110 while applying a molding material. The package mold 120 having the cavity 125, the LED chip 130 mounted on the lead frame 110 inside the package mold 120, and the inside of the package mold 120, that is, the cavity Filled with 125 to include a molding material 160 to protect the LED chip 130.

여기서, 상기 LED 칩(130)은 GaN 계열의 LED 칩 등이 사용될 수 있으며, 이는 P 전극 및 N 전극이 모두 상부면에 형성된 수평형 구조나, P 전극 및 N 전극이 상, 하부면에 각각 형성된 수직형 구조 등으로 이루어질 수 있다.Here, the LED chip 130 may be a GaN-based LED chip, etc., which is a horizontal structure in which both the P electrode and the N electrode is formed on the upper surface, or the P electrode and the N electrode is formed on the upper and lower surfaces, respectively It may be made of a vertical structure or the like.

상기 LED 칩(130)이 수평형 구조를 가질 경우, 도 1에서와 같이 상기 LED 칩(130)이 한 쌍의 리드프레임(110) 중 어느 하나의 리드프레임(110) 상에 실장되고, 상기 LED 칩(130)의 상부면에 구비되는 각각의 전극(도면 미도시)은 제1 및 제2 본딩 와이어(150a,150b)를 통해 각각의 리드프레임(110)과 전기적으로 연결되는 구조를 가질 수 있다.When the LED chip 130 has a horizontal structure, as shown in Figure 1, the LED chip 130 is mounted on any one of the lead frame 110 of the pair of lead frames 110, the LED Each electrode (not shown) provided on the upper surface of the chip 130 may have a structure electrically connected to each lead frame 110 through the first and second bonding wires 150a and 150b. .

여기서, 상기 한 쌍의 리드프레임(110) 중에서, 상기 LED 칩(130)이 실장되지 않은 리드프레임(110) 상에는 제너 다이오드(zener diode; 140)가 추가로 실장되어 있을 수 있다.Here, a Zener diode 140 may be additionally mounted on the lead frame 110 in which the LED chip 130 is not mounted among the pair of lead frames 110.

상기 제너 다이오드(140)는, 제3 본딩 와이어(150c)를 통해 상기 LED 칩(130)이 실장되어 있는 리드프레임(110)과 전기적으로 연결되어, 상기 LED 칩(130)에 정전기 등에 의하여 역방향 전류가 인가되는 경우, 상기 제너 다이오드(140)에 의해 전류가 바이-패스(by-pass)되어 정전기에 의한 손상을 방지할 수 있다.The zener diode 140 is electrically connected to the lead frame 110 on which the LED chip 130 is mounted through a third bonding wire 150c, and a reverse current may be caused by static electricity or the like on the LED chip 130. When is applied, current is bypassed by the zener diode 140 to prevent damage by static electricity.

이러한 제너 다이오드(140)는 실리콘(Si) 등과 같은 물질로 이루어질 수 있다.The zener diode 140 may be made of a material such as silicon (Si).

상기 LED 칩(130) 및 제너 다이오드(140)에 연결된 상기 본딩 와이어(150)들은 금(Au) 또는 구리(Cu) 등으로 이루어질 수 있다.The bonding wires 150 connected to the LED chip 130 and the zener diode 140 may be made of gold (Au), copper (Cu), or the like.

특히, 본 발명의 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지(100)에 있어서, 상기 패키지몰드(120)에 구비된 캐비티(125)는, 그 내측벽이 곡면으로 형성된 것이 바람직하다.In particular, in the light emitting diode package 100 according to the embodiment of the present invention, the cavity 125 provided in the package mold 120, the inner wall is preferably formed in a curved surface.

상기 패키지몰드(120)는 PPA(polyphthalamide) 수지 등과 같은 플라스틱 물질을 이용한 사출성형 등의 방식으로 형성될 수 있다. 이때, 상기 내측벽이 곡면으로 형성된 캐비티(125)는, 상기 패키지몰드(120)의 사출성형시 형성될 수 있다.The package mold 120 may be formed by injection molding using a plastic material such as polyphthalamide (PPA) resin or the like. In this case, the cavity 125 in which the inner wall is curved may be formed during injection molding of the package mold 120.

이와 같은 캐비티(125)의 내부에 실장된 LED 칩(130)으로부터 발생되는 빛의 일부는 상기 캐비티(125)의 내측벽에 부딪힌 후, 소정의 각도로 반사되어 패키지(100) 외부로 방출될 수 있다.A portion of the light generated from the LED chip 130 mounted in the cavity 125 may hit the inner wall of the cavity 125 and then be reflected at a predetermined angle to be emitted to the outside of the package 100. have.

이때, 상기 캐비티(125) 내측벽의 곡면은, 상기 LED 칩(125)의 측벽에서 나오는 빛이 손실되지 않고 패키지(100) 상부로 모두 방출될 수 있도록, 임의의 곡면으로 형성할 수 있으나, 도 1에서와 같이 캐비티(125)의 하부로 갈수록 곡률이 작아지도록 형성하는 것이 바람직하다.In this case, the curved surface of the inner wall of the cavity 125 may be formed of any curved surface so that the light emitted from the sidewall of the LED chip 125 may be emitted to the upper portion of the package 100 without losing the light. As shown in FIG. 1, it is preferable to form the curvature toward the lower portion of the cavity 125.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의하면, 상기 캐비티(125)의 내측벽이 임의의 곡면으로 형성됨으로써, LED 칩(130)에서 발생하여 캐비티(125)에 부딪힌 후 패키지(100)의 상부로 방출되는 빛의 양이 증가될 수 있으므로, 발광 다이오드 패키지(100)의 광출력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the embodiment of the present invention, the inner wall of the cavity 125 is formed as an arbitrary curved surface, which is generated by the LED chip 130 and hits the cavity 125, and then moves to the upper portion of the package 100. Since the amount of light emitted may be increased, there is an effect of improving the light output of the LED package 100.

이때, 본 발명의 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지(100)의 휘도 측정 결과, 종래의 직선 경사면의 캐비티를 구비한 발광 다이오드 패키지에 비해, 광출력이 3% 이상 향상되었음을 확인할 수 있었다.In this case, as a result of measuring the luminance of the LED package 100 according to the embodiment of the present invention, it was confirmed that the light output is improved by 3% or more, compared with the LED package having a cavity of a conventional straight slope.

상기 캐비티(125) 내에는 상기 LED 칩(130)과 제너 다이어드(140) 및 본딩 와이어(150)를 외부환경으로부터 보호하는 몰딩재(160)가 채워진다.The cavity 125 is filled with a molding material 160 that protects the LED chip 130, the zener dial 140, and the bonding wire 150 from an external environment.

상기 몰딩재(160)는, 구현하려는 LED 칩(130)의 색상에 따라 빛의 투광성이 우수한 투광성 수지, 예컨대 실리콘 수지 또는 에폭시 수지 등으로 이루어질 수 있다.The molding material 160 may be made of a light-transmissive resin having excellent light transmittance, such as a silicone resin or an epoxy resin, depending on the color of the LED chip 130 to be implemented.

이때, 상기 몰딩재(160)는 형광체가 섞인 투광성 수지로 이루어질 수도 있으며, 상기 형광체는 LED 칩(130)에서 발생되어 방출되는 특정 파장의 빛을 흡수하여 다른 파장의 빛으로 변환시키는 역할을 하게 된다.In this case, the molding material 160 may be made of a light-transmitting resin mixed with phosphors, and the phosphors serve to absorb light of a specific wavelength generated and emitted from the LED chip 130 and convert the light into a light having a different wavelength. .

이러한 몰딩재(160)는 디스펜싱 등과 같은 방식으로 상기 캐비티(125) 내에 채워질 수 있다.The molding member 160 may be filled in the cavity 125 in the same manner as in dispensing.

이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이나, 이러한 치환, 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.Preferred embodiments of the present invention described above are disclosed for the purpose of illustration, and various substitutions, modifications, and changes within the scope without departing from the spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It will be possible, but such substitutions, changes and the like should be regarded as belonging to the following claims.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지의 구조를 나타낸 단면도.1 is a cross-sectional view showing the structure of a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100: 발광 다이오드 패키지 110: 리드프레임100: light emitting diode package 110: lead frame

120: 패키지몰드 125: 캐비티120: package mold 125: cavity

130: LED 칩 140: 제너 다이오드130: LED chip 140: Zener diode

150,150a,150b,150c: 본딩 와이어 160: 몰딩재150, 150a, 150b, 150c: bonding wire 160: molding material

Claims (6)

한 쌍의 리드프레임;A pair of leadframes; 상기 리드프레임의 일측을 수용하고, 내측벽이 곡면으로 형성된 캐비티를 구비하는 패키지몰드;A package mold accommodating one side of the lead frame and having a cavity having an inner wall formed in a curved surface; 상기 패키지몰드 내부의 상기 리드프레임 상에 실장된 LED 칩; 및An LED chip mounted on the lead frame in the package mold; And 상기 패키지몰드의 상기 캐비티에 충진되어 상기 LED 칩을 보호하는 몰딩재;A molding material filled in the cavity of the package mold to protect the LED chip; 를 포함하는 발광 다이오드 패키지.Light emitting diode package comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 캐비티 내측벽의 곡면은, 하부로 갈수록 곡률이 작아지는 발광 다이오드 패키지.The curved surface of the inner wall of the cavity, the lower the curvature of the LED package. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 내측벽이 곡면으로 형성된 캐비티는, 상기 패키지몰드의 사출성형에 의해 구비되는 발광 다이오드 패키지.The cavity in which the inner wall is curved is provided by the injection molding of the package mold. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 몰딩재는, 투광성 수지 또는 형광체가 섞인 투광성 수지로 이루어진 발광 다이오드 패키지.The molding material is a light emitting diode package made of a light transmitting resin mixed with a light transmitting resin or a phosphor. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 LED 칩과 상기 리드프레임을 전기적으로 연결시키는 본딩 와이어;를 더 포함하는 발광 다이오드 패키지.And a bonding wire electrically connecting the LED chip to the lead frame. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 한 쌍의 리드프레임 중에서, 상기 LED 칩이 실장되지 않은 리드프레임 상에 실장된 제너 다이오드;를 더 포함하는 발광 다이오드 패키지.The zener diode of the pair of lead frames, the LED chip is mounted on a lead frame is not mounted more.
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